金屬疲勞是指材料、零構件在循環應力或循環應變作用下.在一處或幾處逐漸產生局部永久性累積損傷，經一定循環次數後產生裂紋或突然發生完全斷裂的過程。

金屬疲勞主要因為:金屬內部結構並不均勻，從而造成應力傳遞的不平衡，有的地方會成為應力集中區。與此同時，金屬內部的缺陷處還存在許多微小的裂紋。在力的持續作用下，裂紋會越來越大，材料中能夠傳遞應力部分越來越少，直至剩餘部分不能繼續傳遞負載時，金屬構件就會全部毀壞。由於這種斷裂是突然發生的，事先沒有明顯的變形，因此它具有很大的危險性，往往造成嚴重的事故。

機械零件在使用過程中，不允許產生疲勞破壞。在交變載荷的作用下，應能承受無數次（107以上）而不至於斷裂。材料在長期經受交變載荷下，不至於引起斷裂的最大應力稱為疲勞強度。它與很多因素有關，比如材料的成分、形狀與結構、表面粗糙度、熱處理等。

汽車金屬零件的疲勞斷裂是非常危險的，往往造成很嚴重的機械事故或交通事故，比如連桿螺絲疲勞斷裂會導致連桿飛出打碎缸體，致使發動機報廢；轉向節疲勞斷裂會造成斷軸事故，汽車會瞬間失控，極易造成交通事故。